CN201467023U - 太阳能光伏微网发电系统 - Google Patents
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Abstract
太阳能光伏微网发电系统主要包括太阳能电池板、微网系统变流器、蓄电池充放电设备、蓄电池组及蓄电池管理系统、配电柜、负载及公共电网；负载包括一般负载和重要负载，太阳能电池板和蓄电池充放电设备通过电缆与微网系统变流器相连接，蓄电池组及蓄电池管理系统通过电缆与蓄电池充放电设备相连接，公共电网通过电缆经配电柜分两路分别连接微网系统变流器与一般负载，接入微网系统变流器的一路电缆与重要负载相连接。该系统综合了并网型光伏发电技术和离网光伏发电技术的优点，解决了当前中小功率太阳能光伏发电推广面临的成本高、效率低的问题，同时为发电系统转型和升级提供方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及中小功率等级太阳能光伏微网发电应用领域，是交直流变换技术，蓄电池管理技术和电能计量技术等的综合技术。
背景技术
太阳能光伏发电是太阳能开发、利用的重要方式，目前太阳能发电主要包括离网型发电系统和并网型发电系统，相关技术都已经很成熟，但各自都有缺陷，离网型发电系统是解决偏远地区或电力供应不发达地区供电的重要方式，但离网型系统过多地依赖蓄电池，系统效率低，投资成本高，并且随着国家电网的发展，离网系统面临报废的处境，光伏并网发电系统效率高，投资成本低，通过电价差价取得光伏并网系统经济效益。而目前的光伏并网发电系统均为5MW及以上光伏并网发电系统，中小功率等级的光伏并网发电系统面临成本高，效率低的缺陷、不利于推广。
实用新型内容
鉴于目前现有技术的不足，本实用新型提出一种太阳能光伏微网发电系统，该系统综合了并网型光伏发电技术和离网光伏发电技术的优点，解决了当前中小功率太阳能光伏发电推广面临的成本高、效率低的问题，同时为发电系统转型和升级提供方便。
为达到上述目的，本实用新型所述的一种太阳能光伏微网发电系统是这样实现的：
太阳能光伏微网发电系统主要包括太阳能电池板、微网系统变流器、蓄电池充放电设备、蓄电池组及蓄电池管理系统、配电柜、负载及公共电网；负载包括一般负载和重要负载，太阳能电池板和蓄电池充放电设备通过电缆与微网系统变流器相连接，蓄电池组及蓄电池管理系统通过电缆与蓄电池充放电设备相连接，公共电网通过电缆经配电柜分两路分别连接微网系统变流器与一般负载，接入微网系统变流器的一路电缆与重要负载相连接。
所述的微网系统变流器由MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪)、直交流变换器、常开接触器、常闭接触器及空开组成；MPPT、直交流变换器、常开接触器依次串联连接，常开接触器与空开并联后与常闭接触器相连接，常闭接触器与公共电网端相连接，空开经配电柜后与重要负载相连接。
所述配电柜内包含电能检测单元和电能计量模块，电能检测单元主要实时检测微网系统变流器节点与公共电网接口处有功功率情况，确保系统不向电网输入能量，即能量无逆流；
电能计量模块放置在公共电网与太阳能光伏微网发电系统之间。
进一步的，电能检测单元放置在系统与电网接口处
所述太阳能电池板可以为多个太阳能电池板通过串、并联方式，构成太阳能电池板组。
所述蓄电池充放电设备结合蓄电池管理系统提供的蓄电池状态信息，合理地配合微网系统变流器工作。
所述蓄电池组及蓄电池管理系统完成微网系统的能量储存。
所述重要负载和一般负载为使用电能的器件。
所述的太阳能光伏微网发电系统，在太阳能光伏微网发电装置因故停机时，通过常闭接触器由公共电网直接向重要负载供电；太阳能光伏微网供电系统正常，电网停电，重要负载与电网脱离，由微网变流器直接向负载供电。
所述微网系统变流器是光伏微网发电系统核心，除完成太阳能电池板最大功率点跟踪和直流到交流电能变换任务外，还必须负责系统能量调度。蓄电池管理系统和电能量检测单元为微网系统变流器决策提供必要状态信息，蓄电池充放电设备协助微网系统变流器完成相关工作。
附图说明
图1太阳能光伏微网发电系统工作原理
具体实施方式
如图1所示，太阳能光伏微网发电系统由太阳能电池板、微网系统变流器、蓄电池充放电设备、蓄电池组及蓄电池管理系统、配电柜、负载及公共电网组成；负载包括一般负载和重要负载，太阳能电池板和蓄电池充放电设备通过电缆与微网系统变流器相连接，蓄电池组及蓄电池管理系统通过电缆与蓄电池充放电设备相连接，公共电网通过电缆经配电柜分两路分别连接微网系统变流器与一般负载，接入微网系统变流器的一路电缆与重要负载相连接。
微网发电装置因故停机时，通过常闭接触器由公共电网直接向重要负载供电；微网供电系统正常，电网停电，重要负载与电网脱离，由微网变流器直接向负载供电。
微网变流器由两级构成，前级负责太阳能电池板最大功率点跟踪工作；后级实现直流电能到交流电能转换。
蓄电池充放电设备接到微网变流器中间直流母线上。
蓄电池管理系统为微网发电系统提供蓄电池组状态信息。
电能量检测单元为微网发电系统提供实时有功功率信息。
电网正常时，系统首先要保证蓄电池具备一定的电量，以备电网停电时应急使用。之后，在太阳能电池板最大功率范围允许之内，尽量提供负责所需能量，但不超过负载功率需求，多于部分存到蓄电池中。在太阳能电池板功率不足时，可将蓄电池存储的能量提供给负载。
Claims (7)
1.太阳能光伏微网发电系统主要包括太阳能电池板、微网系统变流器、蓄电池充放电设备、蓄电池组及蓄电池管理系统、配电柜、负载及公共电网；负载包括一般负载和重要负载，太阳能电池板和蓄电池充放电设备通过电缆与微网系统变流器相连接，蓄电池组及蓄电池管理系统通过电缆与蓄电池充放电设备相连接，公共电网通过电缆经配电柜分两路分别连接微网系统变流器与一般负载，接入微网系统变流器的一路电缆与重要负载相连接。
2.如权利要求1所述的太阳能光伏微网发电系统，其特征在于所述的微网系统变流器由MPPT、直交流变换器、常开接触器、常闭接触器及空开组成；MPPT、直交流变换器、常开接触器依次串联连接，常开接触器与空开并联后与常闭接触器相连接，常闭接触器与公共电网端相连接，空开经配电柜后与重要负载相连接。
3.如权利要求1所述的太阳能光伏微网发电系统，其特征在于将负载分成一般负载和重要负载，一般负载通过空开接入电网，重要负载通过太阳能光伏微网发电变流器接入电网。
4.如权利要求1所述的太阳能光伏微网发电系统，其特征在于蓄电池充放电设备接到MPPT与直交流变换器中间直流母线上。
5.如权利要求1所述的太阳能光伏微网发电系统，其特征在于蓄电池组配备蓄电池管理系统。
6.如权利要求1所述的太阳能光伏微网发电系统，其特征在于电能计量模块放置在公共电网与太阳能光伏微网发电系统之间。
7.如权利要求1所述的太阳能光伏微网发电系统，其特征在于所述太阳能电池板可以为多个太阳能电池板通过串、并联方式，构成太阳能电池板组。
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